Nid yw thermomedr isgoch yn allyrru pelydrau isgoch i fesur tymheredd?
Beth yw ymbelydredd blackbody?
Mae'r hyn sy'n bodoli yn y byd yn rhesymol, ac nid oes gan yr hyn sy'n bodoli ei ystyr a'i werth ei hun. Mae'n anghyffredin dod o hyd i olau isgoch. Beth all ei wneud? Gallwn ddefnyddio pelydrau isgoch fel rheolyddion o bell, ac mae technoleg synhwyro o bell yn manteisio ar donfedd hir pelydrau isgoch. Wrth gwrs, mae yna hefyd y mesuriad tymheredd yr ydym yn sôn amdano. Felly sut mae thermomedr isgoch yn defnyddio pelydrau isgoch i fesur tymheredd? Yn gyntaf, gadewch i ni ddeall ymbelydredd blackbody. Mae'r corff du fel y'i gelwir yn cyfeirio at wrthrych du? Mae corff du mewn gwirionedd yn wrthrych delfrydol a all amsugno'r holl ymbelydredd electromagnetig allanol heb unrhyw adlewyrchiad na thrawsyriant. Ni waeth pa wrthrych, cyn belled â bod ei dymheredd yn uwch na sero absoliwt, mae'n pelydru tonnau electromagnetig. Mae tonnau electromagnetig yn donnau gronynnau oscillaidd a allyrrir yn y gofod gan feysydd trydan a meysydd magnetig sydd mewn cyfnod ac yn berpendicwlar i'w gilydd. Maent yn feysydd electromagnetig sy'n lluosogi ar ffurf tonnau. Mae corff du yn edrych yn ddu pan fydd yn is na 700K, ond dim ond oherwydd bod yr egni ymbelydredd a allyrrir gan gorff du o dan 700K yn fach iawn ac mae'r donfedd ymbelydredd y tu allan i'r ystod golau gweladwy. Os yw tymheredd y corff du yn uwch na'r tymheredd uchod, ni fydd y corff du bellach yn ddu, bydd yn dechrau troi'n goch, ac wrth i'r tymheredd gynyddu, bydd lliwiau oren, melyn, gwyn a lliwiau eraill yn ymddangos. Gan gymryd dur fel enghraifft, yn ôl y broses tymheredd yn codi, mae'n troi coch, oren, a melyn yn y drefn honno. Pan fydd y tymheredd yn uwch na 1300 gradd Celsius, mae'n dechrau troi'n wyn a glas. Pan fydd corff du yn troi'n wyn, mae hefyd yn allyrru llawer iawn o olau uwchfioled.
Yn eu plith, gelwir y pŵer radiant fesul ardal uned yn p, T yw'r tymheredd absoliwt, ac mae σ yn gysonyn. Gellir ystyried yr haul yn fras fel corff du. Mae pobl wedi mesur y pŵer pelydrol fesul uned arwynebedd o wyneb yr haul i fod yn 6 × 10^7 wat y metr sgwâr. Yn ôl y fformiwla uchod, gellir dod i'r casgliad mai tymheredd wyneb yr haul yw 5700 Kelvin, neu 5153.7 gradd Celsius. Dyma'r tro cyntaf i fodau dynol gyfrifo tymheredd wyneb yr haul. .
Gellir mesur tymheredd wyneb yr haul ymhell i ffwrdd yn yr awyr, felly oni fyddai'n hawdd mesur tymheredd wyneb y corff dynol o'n blaenau? Felly dyna a welsom. Taniodd y staff atom gyda'r thermomedr isgoch yn eu dwylo. Gall y thermomedr isgoch gasglu'r pŵer ymbelydredd fesul ardal uned ar y talcen a chael tymheredd eich corff. Mae tymheredd y corff dynol tua 37 gradd, ac mae'r tonnau electromagnetig pelydrol wedi'u crynhoi'n bennaf yn y band isgoch, felly gelwir y dull hwn o fesur tymheredd yn fesur tymheredd isgoch. O weld hyn, rydym yn deall nad yw'r thermomedr isgoch yn allyrru pelydrau isgoch i fesur tymheredd ynddo'i hun, ond mae ein corff dynol yn pelydru pelydrau isgoch, ac mae'r thermomedr isgoch yn casglu'r pelydrau isgoch hyn.
Beth gymerodd hyn o danio'r gwn i ddangos y rhifau?
Nawr rydyn ni'n gwybod bod y thermomedr isgoch yn casglu'r pŵer ymbelydredd is-goch fesul ardal uned ar y talcen, a gwyddom hefyd y gellir cael y tymheredd trwy'r fformiwla, felly sut allwn ni gael y gwerth tymheredd wedi'i arddangos ar yr arddangosfa? Mae thermomedr isgoch yn cynnwys system optegol, synhwyrydd ffotodrydanol, mwyhadur signal, prosesu signal, allbwn arddangos a rhannau eraill. Mae'r system optegol yn cydgyfeirio'r egni ymbelydredd isgoch targed o fewn ei faes golygfa, ac mae'r egni isgoch yn canolbwyntio ar y ffotosynhwyrydd a'i drawsnewid yn signal trydanol cyfatebol. Mae'r signal trydanol yn cael ei chwyddo, ei hidlo, ei drawsnewid i analog-i-ddigidol, a'i anfon at y microreolydd (microgyfrifiadur bach ond cyflawn wedi'i integreiddio ar sglodyn silicon) ar gyfer prosesu signal. Mae'r uned arddangos grisial hylif yn dangos gwerth tymheredd y targed mesuredig.
